Современные сварочные полуавтоматы. - Лекция, раздел Высокие технологии, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ И ДАВЛЕНИЕМ Рассмотрим Конструктивные Особенности Наиболее Распространенных Типов Сварочн...
Рассмотрим конструктивные особенности наиболее распространенных типов сварочных полуавтоматов.
Однокорпусные полуавтоматы. Их подающий механизм и система управления размещаются в одном корпусе с источником сварочного тока. Преимуществом такого исполнения является то, что все подвижные элементы защищены от брызг, пыли, случайных повреждений посторонними предметами и т. п. Недостатком является ограничение зоны обслуживания длиной шланга, т. е. = З м. Такие полуавтоматы используются на стационарных рабочих местах сварщика — в кабинах или на поточных и конвейерных линиях. Так как однокорпусные полуавтоматы обычно изготовляются на колесном шасси, их можно транспортировать по соответствующим проходам или проездам производственных участков.
Как правило, такие полуавтоматы выпускаются на сварочный ток 200, 250 и 315 А для сварки проволокой сплошного сечения диаметром 0,6—1,4 мм. На рис. 11 представлен однокорпусный полуавтомат на ток 200 А фирмы АГА. В НРБ подобный полуавтомат ИЗА-ГI8А выпускается с подающим механизмом ИЗАПЛАН. Однокорпусные полуавтоматы считают перспективными для небольших предприятий, связанных с ремонтом автомобильных кузовов, бытовой техники и т. п.
Стационарные полуавтоматы. В стационарных полуавтоматах подающее устройство размещается на верхней крышке источника сварочного тока. Обычно подающее устройство размещается на турельном устройстве, допускающем его вращение вокруг вертикальной оси. В большинстве полуавтоматов этого типа при необходимости подающее устройство может быть снято и доставлено на удаленное рабочее место, однако его масса настолько велика, что вынуждает прибегать к подобной операции только в исключительных случаях. Такие полуавтоматы, как правило, рассчитаны на токи400 и 500 А для сварки сплошной проволокой диаметром До 2 мм и порошковой проволокой диаметром до 3—-- 3,5 мм. Часто стационарные полуавтоматы комплектуются автономными системами водяного охлаждения. Представленный на рис. 12 полуавтомат 400/450 выпускается фирмой КУКА (Германия). Скорость подачи проволоки 60—1440 м/ч, сварочный ток 50—450 А, напряжение дуги 17—38 В.
Выпускаемые в России полуавтоматы, как правило, имеют более транспортабельные подающие устройства и не могут быть отнесены к стационарному типу.
Особого внимания среди стационарных полуавтоматов заслуживают распространившиеся в последние годы полуавтоматы, снабженные устройствами для расширения зоны обслуживания и облегчения труда сварщика. Представлен стационарный полуавтомат Ё-8i фирмы Линкольн Электрик, в котором подающий механизм вынесен на конец стрелы, вращающейся вокруг вертикальной оси и допускающей наклон в вертикальной плоскости. Радиус зоны обслуживания такого полуавтомата увеличен до 5 м, удобнее располагаются шланги и кабели, частично разгружается рука сварщика. Полуавтомат рассчитан на ток 500 А; диаметр электродной проволоки 0,9—2,4 мм (сплошная) и 1,6—3,2 мм (порошковая).
В отношении разгрузки руки сварщика интересен полуавтомат А10-500 фирмы ЭСАБ. В качестве противовеса в этом полуавтомате используется масса подающего механизма, а увеличение зоны обслуживания достигается применением шланга длиной 4,5 м, часть которого (1 = 1,5 м) размещена в выпрямленном состоянии внутри качающейся стрелы. Полуавтомат предназначен для сварки сплошной проволокой диаметром 0,8 — 2 мм и порошковой диаметром 1,6—3,2 мм на токах до 500 А.
Известен подвесной полуавтомат фирмы Бритиш Федерал с водяным охлаждением, конструктивное решение которого напоминает подвесные контактные точечные машины. По-видимому, такая компоновка полуавтомата весьма перспективна для поточных и конвейерных линий. Этот полуавтомат предназначен для сварки проволокой диаметром 0,8—1,2 мм на токах до 250 А.
В последнее время ряд стационарных полуавтоматов оборудован автономным дымоотсасывающим устройством.
Полуавтоматы с транспортируемым подающим устройством. Этот тип полуавтомата наиболее распространен в нашей промышленности. Подающие устройства располагаются вблизи рабочего места сварщика, на расстоянии 10—15 м на расстоянии от источника сварочного тока. В зависимости от транспортируемой массы эти устройства имеют колеса для перекатывания или рукоятки для переноски. В последнем случае масса катушки с электродной проволокой должна быть ограничена, так как в случае большей катушки переноска подающего устройства будет невыполнима.
Полуавтоматы с транспортируемым подающим устройством, работающие на токе 250, 315, 400 в 500 А, наиболее распространены в судостроении, транспортном машиностроении, производстве металлоконструкций, вагоностроении и т. п. Они различаются в основном компоновками подающего устройства. Особого внимания заслуживают полуавтоматы с облегченным подающим устройством чемоданного типа, применяющие катушки для электродной проволоки диаметром менее 200 мм и массой до 5 кг. Такие полуавтоматы удобны для сварки в монтажных условиях, так как корпус (чемодан) защищает подвижные части от загрязнения и повреждений.
Полуавтоматы тянущего и тянуще-толкающего типа.Наряду с полуавтоматами обычного типа, создаваемыми из широко распространенных узлов, имеют применение и полуавтоматы со специфическим размещением подающих устройств. Такое размещение связано с необходимостью проталкивания в шланге электродной проволоки с высоким коэффициентом трения и низким модулем упругости. При стандартной длине шланга 2—3 м такая проволока теряет устойчивость, и ее движение по шлангу прекращается. Этими свойствами обладает проволока из алюминиевых сплавов. Для полуавтоматической шланговой сварки алюминиевых сплавов было предложено несколько компоновок полуавтоматов, основанных на сокращении пути проталкивания проволоки. Аналогичные конструкции имеются и за рубежом. Такие полуавтоматы снабжаются шпулей проволоки массой до 1 кг, имеют суммарную массу 2,5—3 кг. Сравнительно большая масса горелки, несущей мундштук, подающий механизм и шпулю, привели к тому, что такой тип полуавтомата применяется только при работах с низкой продолжительностью включения (ПВ) (ремонтные работы, работы на монтаже).
В Росии выпускался полуавтомат ранцевого типа ПРМ-10. Подающий механизм с катушкой в нем размещается в ранце, надеваемом на спину сварщика. В ранцевых полуавтоматах длина шланга не превышает 0,8— 1 м, что значительно снижает сопротивление проталкивания проволоки. За рубежом распространены полуавтоматы типа «Пуш-пул» (тяни-толкай), в котором один из подающих механизмов укреплен в рукоятке держателя (горелки), а вторым является обычное подающее устройство.
Полуавтомат А9-400, выпускаемый шведской фирмой ЭСАБ. Его особенностью является применение пневматического привода для подающего механизма, размещаемся о на держателе пистолетного типа. Известны разработки таких же систем с электромоторным приводом вращения.
Институт сварки ИЗА (НРБ) и фирма «Хобартх (США) сообщают о применении в системах «Пуш-пул» планетарных безредукторных подающих головок. Разработки НРБ, получившие название «ПОЛИИЗАПЛАН» основаны на использовании промежуточных подающих модулей и горелки со шлангом стандартного толкающего типа. В системе «Лайнир» (США) планетарные подающие модули применяются как в форме промежуточных подающих устройств с горелками обычного типа, так и в форме подающих механизмов, встраиваемых в рукоятку горелки. Благодаря относительно малым размерам специальных двигателей с постоянными магнитами мощностью 38 Вт масса и размеры горелки более или менее приемлемы для работы сварщика.
Все темы данного раздела:
Сущность сварки давлением.
Состоит в непрерывном или прерывистом пластическом деформировании металла по кромкам свариваемых частей. Пластическое деформирование достигается статической или динамической нагрузкой, под которой
Сварные соединения.
Сварным соединением называется участок конструкции или изделия, отдельные части которого соединены с помощью сварки.
Сварные швы.
Сварным швом называется закристаллизовавшийся металл, который в процессе сварки был в жидком состоянии (рис. 2.3).
Обозначение сварочных швов на чертежах.
Условное изображение, обозначающее, на чертежах шов сварного соединения устанавливается ГОСТом 2312-72, ЕСКД.
Видимый шов – это сплошная основная линия, невидимый – штриховая линия, сварна
Вольфрамовые электроды.
ГОСТ 23949-80. Температура плавления 3395°С, диаметр 0,5…10мм, длина стандартная 75, 150, 200, 300мм, изготавливаются из чистого вольфрама. Изготавливаются путем порошковой металлургии – сначала пр
Покрытые электроды.
Назначение покрытия – создание газовой или шлаковой защиты (от газов из окружающего воздуха).
Раскисление – это связывание и вывод кислорода.
Легирование – это придание специальны
Виды покрытия.
1. Кислые (А) – окислы железа, марганца, кремния. Сварка осуществляется в любом положении, на любом токе, по не зачищенным покрытиям. Применяются для неответственных конструкций, много брызг, токси
Обозначение и маркировка покрытых электродов.
Э42А – УОНИИ 13/45 – 30 – УДГ2
Е41 2 (5) – Б10
Э42А – тип электрода (относится к стержню)
Э – электрод
42 – предел прочнос
Параметры и режимы РДС. Выбор и расчет.
Режим сварки – это совокупность ряда параметров сварочного процесса обеспечивающих устойчивое горение дуги и получение сварочных швов заданного размера и качества.
Параметры РДС разделяютс
Диаметр электрода.
Диаметр электрода зависит от толщины основного металла, марки стали, формы разделки, положения шва и вида соединения.
Таблица 1. Выбор диаметра электрода от толщины металла.
Величина сварочного тока.
Определяется по формуле: Iсв=Fэл.g
Fэл – это площадь поперечного сечения электрода
Fэл=pd2/4
Iсв=g.pd2/4
Таблица 2. Коэффициент γ
Влияние основных параметров на форму шва.
1. При увеличении Iсв (все остальное const) все параметры шва увеличиваются (е, q, g).
2. При увеличении dэ (все остальные const).
3. Род и полярность тока: прямая и переменная
Определение площади поперечного сечения.
Fн=F1+2F2+F3
F1=0,75e.q
2F2=(S-c)2.tga/2
F3=b.S
Определение числа проходо
Техника РДС.
1. Манипуляция электрода.
2. Заполнение разделки.
3. Сварка швов различной длинны.
· Короткий, 0 – 300 мм, весь электрод. Варится в один проход.
· Средние, обычн
Оборудование сварочного поста для ручной дуговой сварки покрытыми электродами
Сварочным постом называется рабочее место электросварщика, оборудованное комплектом соответствующей аппаратуры и приспособлений. От правильной организации рабочего места в значительной мере завис
Мероприятия по повышению производительности труда.
Два вида:
1. организационные:
· рациональное расположение инструментов на рабочем месте.
· Применение механических устройств для основных и вспомогательных работ.
Сущность автоматической сварки под слоем флюса (АСФ)
По степени механизации процесса сварка под флюсом классифицируется на полуавтоматическую, автоматическую.
Стальная сварочная проволока.
ГОСТ 2246-70 предусматривает три группы проволок:
· низкоуглеродистых – 6 марок
· легированных – 30 марок
· высоколегированных – 39 марок
Предназначена для сварк
Флюсы для дуговой сварки и ЭШС.
Функции:
1. Физическая изоляция сварочной ванны от атмосферы. Лучше изоляция у флюсов с большой объемной массой (плотностью). Обычно с мелкими гранулами плотного строения, но в этом случае
Швы сварных соединений.
Форма разделки кромок и швов различны соединений для механизированной сварки под флюсом, регламентируется следующими стандартами:
ГОСТ 8713-79 “Швы сварных соединений. Автоматическая и пол
Параметры режима механизированной сварки под флюсом и их влияние на геометрию сварного соединения.
1. Сила сварочного тока. С увеличением Iсв повышается давление дуги, производительность сварки возрастает, глубина проплавления увеличивается, ширина шва та же. Необходимо увеличить напряжение, выс
Особенности техники АСФ.
Сварка стыковых швов.
По характеру выполнения односторонние и двусторонние. При сварку односторонних швов существует опасность протекания жидкого металла и шлака в зазор, образуя пр
Сварка двусторонних стыковых швов.
Соединение собирается с одинаковым зазором по всей длине. Сварка, как правило, на весу. Обеспечивается такой режим сварки, при котором обеспечивается провар на 60 – 70 % от всей толщины (при всей т
АСФ кольцевых швов.
Кольцевые швы применяют для сварки стыковых труб, обечаек, фланцев и др. Сварку кольцевых стыковых сосудов большого диаметра (больше 800мм) обычно начинают изнутри, используя снаружи флюсовые подуш
АСФ угловых швов.
Угловые швы при АСФ могут выполняться как вертикальным, так и наклонным электродом.
Сварку наклонным электродом применяют, когда электрод невозможно установить в другом положении.
Сварочный трактор – переносной самоходный сварочный аппарат, перемещающийся вдоль кромок или непосредственно по изделию, по направляющим или без них.
Подвесной сварочный аппарат – сварочная головка с системой механизмов корректировок, кассетой для проволоки, закрепленная не подвижного. При использовании подвесного сварочного аппарата пере
Самоходные сварочные автоматы.
Основные узлы:
1. Механизм подачи электродной проволоки или ленты.
2. Токоподводящие устройства (мундштуки, горелки).
3. Механизмы или системы механизмов настроечн
Механизм подачи сварочной проволоки.
Состоит из электродвигателя, редуктора (понижающего число оборотов); системы подающих и прижимающих роликов. Характеризуется типом, диаметром и скоростью подачи проволоки.
Принцип работ
Токоподводящие устройства.
Обеспечивают направление электрода в зону горения дуги и подвод к нему сварочного тока. Причем в аппаратах под флюсом называется мундштук, для аппаратов в среде защитных газов – горелкой.
Механизмы настроечных перемещений электрода.
В общем случае сварочный автомат должен иметь механизмы настроечного перемещения конца электрода вдоль трех осей декартовых координат и его наклона в двух плоскостях, параллельно и перпендикулярно
Устройство для размещения электродного материала.
Выбираются в зависимости от исполнения аппарата и применяемых форм поставки проволоки.
Флюсоаппарыты.
По способу создания потока воздуха делятся на 3 группы:
1. Всасывающие – работают на разреженном воздухе;
2. Нагнетающие – на сжатом воздухе;
3. Смешанные – на одних учас
Самоходные тележки.
Тележки самоходного типа являются одновременно корпусом, на котором крепятся остальные узлы автомата. Существует несколько разновидностей привода тележки. Используется ступенчатое или плавное регул
Системы управления сварочными автоматами.
В течении цикла сварки необходимо выполнить минимум 5 операций:
I – возбуждение дуги.
Существует несколько способов:
а) возбуждение дуги на скорости подач
Роликовые копиры.
Предназначены для направления электродной проволоки по кромкам, разделанным под сварку. Копир состоит из двух или
Сварочные трактора.
Сварочным трактором называется аппарат для автоматической сварки, имеющий две отличительные особенности:
1. При сварке он движется непосредственно по изделию или по легкому переносному рел
Сущность, технология и техника сварки в защитных газах.
Сварочные материалы.
Электродная проволока (см. АСФ)
Неплавящиеся электроды (см. РДС)
Защитные газы.
Инертные: аргон, гелий, азот (редко). Инертные газы применяются для
Параметры режима сварки и их влияние на форму и размеры шва.
1. Диаметр электрода: 0,5¸3,0мм. Фактически: 0,8¸2,5 мм. Зависит от толщины металла и положения соединения в пространстве. С уменьшением dэ повышается устойчивость горения, увеличиваетс
Расчет и выбор параметров режима.
Режим сварки в защитных газах составляет те же параметры, что при АСФ, кроме расхода газа. Устойчивое горение дуги должно обеспечиваться при j=100А/мм2, при этом обычно наступает струйны
Аргонодуговая (АрДС) сварка неплавящимся электродом.
Целесообразная сварка металла 1¸10мм и тавровых соединений с катетом 2 – 8мм, а также заварка корня шва металлов большой толщины. Свариваются низколегированные, высоколегированные стали, Al,
Технология механизированной сварки порошковой и самозащитной проволокой
Сварка порошковой проволокой — дуговая сварка, выполняемая плавящимся электродом из порошковой проволоки.
Сварку порошковой проволокой можно выполнять открытой дугой без дополнительной
Оборудование для сварки в защитных газах
Полуавтоматическая сварка является наиболее распространенной механизированной сваркой. Для неё применяются шланговые полуавтоматы с различными горелками. Специальные полуавтоматы, использующие меха
Газовые сопла.
Газовые сопла служат для направления защитного газа в зону сварки. Форма сопла и его размеры определяют ламинарность газового потока и надежную защиту расплавленного металла сварного соединения.
Система управления.
Рис. 4.7 Блок-схема системы управления сварочным полуавтоматом: 1 – источник питания, 2 – система управ
Газовая аппаратура, применяемая в автоматах для сварки в защитных газах
К газовой аппаратуре, используемой при сварке в защитных газах, относят баллоны, газовые редукторы, подогреватели
Сущность электрошлаковой сварки
Особенности процесса ЭШС.
1. Отсутствие дугового разряда, что исключает разбрызгивание металла и шлака.
2. Подготовка кромок достаточно проста, требует скоса, что сокращает отходы.
3. За один проход можно
Применение.
Основной областью применения ЭШС является тяжелое машиностроение, где с помощью ЭШС изготавливаются барабаны паровых котлов высокого давления, кожухи доменных печей, станины больших станков, валы г
Соединения и швы.
Регламентируются ГОСТ 15164. Предусматривается три типа соединений: стыковые, угловые, тавровые, начиная с толщины 16 мм. По стандарту обозначается:
ШЭ – электрошлаковая
ШМ – с му
Параметры режима ЭШС и их влияние на форму шва.
1. Ширина зазора (зависит от толщины).
Таблица 5.1 Зависимость ширины зазора от толщины.
S, [мм]
16 – 30
30 – 80
8
Техника электрошлаковой сварки
Электрошлаковой сваркой изготовляют стыковые, угловые и тавровые соединения. Стыковые соединения обычно собирают на П - образных скобах (рис. 5.5), временно привариваемых с одной стороны стыка. Эти
Аппараты рельсового типа
Эти аппараты перемещаются вдоль шва по вертикально установленным рельсам или специальным направляющим, укрепленным на свариваемом изделии параллельно шву. Рельсы или специальные направляющие сна
Аппараты безрельсового типа
Аппараты подвесного типа
В аппаратах этого типа, как правило, отсутствует механизм для сварочного движения, что делает их достаточно простыми и портативными. Обычно в состав таких аппаратов входит механизм подачи электродо
Сущность газокислородной сварки
Горючие газы.При газопламенной обработке (сварке, резке, поверхностной обработке, пайке) в качестве источника теплоты используется газовое пламя — пламя горючего газа, сжигаемого
Технология кислородной резки
Сущность кислородной резки.Кислородной резкой называют способ разделения металла, основанный на использовании для его нагрева до температуры воспламенения-теплоты
Дуговые и лучевые виды резки металлов
Интенсивный нагрев металла электрической дугой успешно используется в технике не только для сварки, но и для резки металла (рис. 10). Нашли применение следующие способы дуговой ре
Оборудование и аппаратура для газовой сварки и резки
Ацетиленовые генераторы. Ацетиленовым генератором называется аппарат, служащий для получения ацетилена при разложении карбида кальция водой.
Требования безопасности труда при газовой сварке, и резке
Основными источниками опасности при газовой сварке и резке являются:
взрывы ацетиленовых генераторов от обратных ударов пламени, если не срабатывает водяной затвор;
взрывы кислоро
Лучевые способы сварки.
ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ СВАРКА (ELs-)
Этот способ сварки основан на использовании энергии, высвобождаемой при торможении потока ускоренных электронов в свариваемых материалах. Преобразование
Границы применимости
Размеры: микроплазменную сварку рекомендуют для металла толщиной s = 0,01—1 мм; сварку сжатой дугой для s = 0,8—25 мм.
Группы материалов: углеродистые, низко- и высоколегированные стали;
Сущность и основы электроконтактных способов сварки.
ЭЛЕКТРОКОНТАКТНАЯ СВАРКА
Точечная сварка
Схема точечной сварки показана на рис, 1, 2.
Сварка вращающимся трансформатором.
Ток подводится к одной стороне детали роликовыми электродами, несущими вращающийся сварочный трансформатор, а сжатие кромок производится боковыми нажимными роликами. Сварка осуществляется непреры
Новости и инфо для студентов